專利名稱：一種鋁合金無鈉精煉劑及其生產方法
技術領域：
本發明涉及一種鋁合金無鈉精煉劑，特別涉及ZL205A專用無鈉精煉劑，及該種精煉劑的生產方法。
背景技術：
鋁及鋁合金在國民經濟和國防建設領域中起著相當重要的作用，ZL205A是我國自主研制的一種高強度鑄造鋁合金，在航空航天領域有著廣泛的應用。隨著科學技術的發展，人們對鋁以及鋁合金制品的質量要求越來越高。對于鋁及其合金制品，含氫量和夾雜物(Al2O3)等冶金缺陷的存在會直接或間接影響其機械性能或使用性能。所以，要想獲得高質量的產品，必須在澆鑄前消除這些冶金缺陷，從而提高熔體的純凈度。使用精煉劑是提高熔體純凈度的一種有效方法。目前，我國公開的精煉劑中一般都含有氯化鈉、氟鋁酸鈉、氟化鈉、氟硅酸鈉、硫酸·鈉等鈉鹽的一種或多種，這種鈉鹽的使用，會向鋁鎂、鋁銅、鋁鋰系合金中引入鈉，從而產生“鈉脆”現象。如中國發明專利CN 102127648A公布了一種無公害噴粉精煉劑，組分為氟硅酸鈉、硫酸鈉、硝酸鈉、氟化鈣、氯化鉀、氯化鈉，該種無公害精煉劑含有的硝酸鈉在分解時會產生無色無味的一氧化氮氣體，對人體有害；中國發明專利CN102409193A公布了一種鋁合金熔煉精煉劑，其組成原料為氟硼酸鈉、氯化鈉、六氯乙烷、氟鈦酸鈉和氟化鈉，該種精煉劑不但含有鈉鹽，而且含有對人體有害的六氯乙烷。在公開的發明專利中有一種無鈉精煉劑，中國發明專利CN102286667A公布了一種鋁及其合金用無鈉精煉劑，其組分為氟鋁酸鉀、氟化鈣、碳酸鉀、硫酸鉀、硫酸鋇、氯化鉀、無水氯化鋁。其含有比重較大，不易上浮的硫酸鋇。

發明內容
本發明的目的是克服上述不足，而提供一種鋁合金無鈉精煉劑及其生產方法。本發明采取的技術方案為一種鋁合金無鈉精煉劑，其重量份比組成為氯化鉀35-45份、氟鋁酸鉀25-35份、氟鈦酸鉀10-20份、氟硼酸鉀8-12份、碳酸鉀8-12份、氟化鋁4_6份。所述的鋁合金無鈉精煉劑，其重量份比組成優選為氯化鉀40份、氟鋁酸鉀20份、氟鈦酸鉀15份、氟硼酸鉀10份、碳酸鉀10份、氟化鋁5份。所述的鋁合金優選ZL205A鋁合金，即上述無鈉精煉劑適用于ZL205A鋁合金效果更好。上述鋁合金無鈉精煉劑的生產方法，包括步驟如下(I)原材料選用工業優級產品，水分< O. 2%，按溶劑的成份配比稱量各組分，并過30目篩；(2)將溶劑各組分原料放入攪拌機內進行機械混合，將充分機械混合后的溶劑放入滾筒式烘干爐中，在250-300°C下充分烘干，充分烘干后置入專用容器中進行冷卻；(3)將已混制、烘干并冷卻至常溫的溶劑全部過30目篩，不能通過的大顆粒物料應經破碎后再過篩，分裝，密封。本發明涉及的無鈉精煉劑不僅自身不含有含鈉成分，直接避免了使用精煉劑過程中向ZL205A鋁合金熔體中引入雜質鈉，而且因為其中的氟化鋁以及其他成分反應產生的氟化鋁對熔體本身含有的鈉雜質具有一定的清除作用。該種無鈉精煉劑還因為含有鈦、硼會對合金起到一定的細化作用。無鈉精煉劑的使用使得精煉過程中渣鋁量減少，精煉后合金的性能得以提高。不過由于此種精煉劑的組元價格較貴，使精煉劑成本上升，其在別的鋁銅系合金領域較難推廣，但對于質量要求較高ZL205A可以得到很好的應用。相對于專利CN102286667A無鈉精煉劑，本發明給出的精煉劑不含氟化鈣，這種成分會向熔體中引入具有有害作用的鈣元素；因為本發明精煉劑將配合旋轉噴吹精煉機使用，所以不含有比重較大，不易上浮的硫酸鋇；本發明精煉劑中選取的氟化鋁會對熔體自身 的鈉元素及其他有害元素有一定的清除作用；另外本發明精煉劑中的鈦，硼元素對合金有一定的細化作用，有利于合金力學性能的提高。


圖I為樣品切割截面圖，(I)空白組，(2)含鈉精煉劑，(3)本發明精煉劑；圖2為截面氣孔率。
具體實施例方式下面結合實施例進一步說明。實施例I一種鋁合金無鈉精煉劑，其重量百分比組成為氯化鉀45%、氟鋁酸鉀18%、氟鈦酸鉀15%、氟硼酸鉀9%、碳酸鉀9%、氟化鋁4%?？刂圃狭６冉橛?0-150目之間。將以上原料混合后放入攪拌機內進行機械混合，混合后放入滾筒式烘干爐中，在250-300°C下烘干2小時。然后置入容器中進行冷卻。冷卻后將溶劑全部過30目篩，不能通過的大顆粒物料應經過破碎后再過篩。最后將過篩的溶劑按2. 5kg/袋進行分裝，袋口應密封嚴實。實施例2一種鋁合金無鈉精煉劑，其重量百分比組成為氯化鉀38%、氟鋁酸鉀20%、氟鈦酸鉀16%、氟硼酸鉀10%、碳酸鉀11%、氟化鋁5%?？刂圃狭６冉橛?0-150目之間。將以上原料混合后放入攪拌機內進行機械混合，混合后放入滾筒式烘干爐中，在250-300°C下烘干2小時。然后置入容器中進行冷卻。冷卻后將溶劑全部過30目篩，不能通過的大顆粒物料應經過破碎后再過篩。最后將過篩的溶劑按2. 5kg/袋進行分裝，袋口應密封嚴實。實施例3一種鋁合金無鈉精煉劑，其重量百分比組成為氯化鉀40%、氟鋁酸鉀20%、氟鈦酸鉀15%、氟硼酸鉀10%、碳酸鉀10%、氟化鋁5%?？刂圃狭６冉橛?0-150目之間。將以上原料混合后放入攪拌機內進行機械混合，混合后放入滾筒式烘干爐中，在250-300°C下烘干2小時。然后置入容器中進行冷卻。冷卻后將溶劑全部過30目篩，不能通過的大顆粒物料應經過破碎后再過篩。最后將過篩的溶劑按2. 5kg/袋進行分裝，袋口應密封嚴實。效果試驗分次融化鋁合金，依次有空白組(1)，市場上某種含鈉精煉劑(2)，本發明鋁合金無鈉精煉劑(3)，向融化的金屬中加入相當于熔體質量1%的精煉劑，攪拌促進反應，然后在720°C溫度下在電阻爐中保溫lOmin。接著將熔體澆入到減壓凝固設備中。在減壓凝固過程中，由于鋁熔體中H溶解度降低，H2會迅速析出，部分來不及析出鋁熔體的氣體會在試樣中形成氣孔。這種氣孔能夠用來表征熔體的含氫量，也就是除氣效果。根據渣氣并除原理，這也能說明精煉劑的除渣能力。將試樣利用線切割沿縱斷面截開，觀察氣孔度，計算截面氣孔率，對比分析精煉效
果O圖I中分別對應空白組(1)，市場上某種含鈉精煉劑(2)，本發明鋁合金無鈉精煉劑的線切割截面圖(3)。圖2為每組樣品對應的截面氣孔率。從圖I和2可以看出，氣孔率依次降低，相對于市場上某種含鈉精煉劑，該種鋁合 金無鈉精煉劑的除氣效果都比較好，截面氣孔率低于1%。
權利要求
1.一種鋁合金無鈉精煉劑，其特征是，其重量份比組成為氯化鉀35-45份、氟鋁酸鉀25-35份、氟鈦酸鉀10-20份、氟硼酸鉀8-12份、碳酸鉀8_12份、氟化鋁4_6份。
2.根據權利要求I所述的鋁合金無鈉精煉劑，其特征是，其重量份比組成為氯化鉀40份、氟鋁酸鉀20份、氟鈦酸鉀15份、氟硼酸鉀10份、碳酸鉀10份、氟化鋁5份。
3.根據權利要求I或2所述的鋁合金無鈉精煉劑，其特征是，所述的鋁合金為ZL205A招合金。
4.權利要求I或2所述的鋁合金無鈉精煉劑的生產方法，其特征是，包括步驟如下(1)原材料選用工業優級產品，水分<O. 2%，按溶劑的成份配比稱量各組分，并過30目篩； (2)將溶劑各組分原料放入攪拌機內進行機械混合，將充分機械混合后的溶劑放入滾筒式烘干爐中，在250-300°C下充分烘干，充分烘干后置入專用容器中進行冷卻； (3)將已混制、烘干并冷卻至常溫的溶劑全部過30目篩，不能通過的大顆粒物料應經破碎后再過篩，分裝，密封。
全文摘要
本發明涉及一種鋁合金無鈉精煉劑及其生產方法，精煉劑重量份比組成為氯化鉀35-45份、氟鋁酸鉀25-35份、氟鈦酸鉀10-20份、氟硼酸鉀8-12份、碳酸鉀8-12份、氟化鋁4-6份，將溶劑各組分原料放入攪拌機內進行機械混合，然后放入滾筒式烘干爐中，在250-300℃下充分烘干。本發明涉及的無鈉精煉劑不僅自身不含有含鈉成分，直接避免了使用精煉劑過程中向ZL205A鋁合金熔體中引入雜質鈉，而且因為其中的氟化鋁以及其他成分反應產生的氟化鋁對熔體本身含有的鈉雜質具有一定的清除作用。該種無鈉精煉劑還因為含有鈦、硼會對合金起到一定的細化作用。
文檔編號C22C1/06GK102912166SQ20121042907
公開日2013年2月6日 申請日期2012年10月31日 優先權日2012年10月31日
發明者孫益民, 邊秀房, 馮樂 申請人:濟南山大有色金屬鑄造有限公司